前言Foreword

嵌入式系统在功耗、移动性等方面具有传统计算机所不具备的优点，在当前工业控制、物联网以及消费电子等多个领域具有广阔的应用前景，发展潜力巨大。随着嵌入式CPU的性能不断提高，嵌入式系统具有逐渐取代桌面PC的趋势，成为计算机技术发展的新方向。

Linux内核支持x86、PowerPC、ARM等主流的CPU架构，移植性能好，内核可以根据需要进行裁减，同时Linux有庞大的用户群，Linux平台应用程序具有统一的开发接口，在系统之间迁移比较容易。基于Linux操作系统平台已成为嵌入式系统开发的主流，越来越多的嵌入式系统开发商在产品中使用Linux系统作为应用平台。随着Linux内核结构以及实时性功能的不断完善，Linux系统在嵌入式领域的应用范围将越来越广。

当前，嵌入式Linux程序设计方面的人才缺口巨大。一方面，企业研发嵌入式系统产品需要大量嵌入式软件开发人才；另一方面，由于专业划分及课程本身对知识结构的要求，只有少数高校在相关专业开设了嵌入式Linux程序设计课程，适合高校相关专业课程体系及教学特点的教材也比较缺乏。基于上述背景，本书的编写旨在以C语言程序设计、嵌入式系统程序设计课程为先修课，满足计算机应用、电子信息及物联网工程等专业学时安排的嵌入式Linux程序设计教学的需要。全书共分为11章。

第1章绪论介绍Linux的发展过程及版权特点，讲述了Linux操作系统的特点和内核的主要组成部分，嵌入式Linux交叉编译过程以及Linux内核在嵌入式系统应用中的优势、不足及改进途径。

第2章嵌入式系统概述介绍了计算机系统功能的演变过程，嵌入式系统在计算机系统分类中所处的位置，嵌入式系统的概念与应用领域、分类及特点，嵌入式系统的组成，ARM体系结构特点及常见的ARM微处理器，ARM的编程模型，常见的嵌入式操作系统以及嵌入式系统的开发过程。

第3章Linux系统安装与配置介绍了Linux的内核版本和发行版本、安装过程，Linux系统的启动配置及程序安装方法。第4章Linux系统操作基础介绍了Linux系统的使用和操作，包括文件管理、用户管理以及网络管理等部分。

第5章Linux系统C语言程序设计介绍了C语言特点，常用头文件及编译环境变量的配置，C语言程序设计过程，编译器GCC、调试器GDB的用法，工程管理器make的用法，模块化程序设计方法，ARM平台交叉编译环境的搭建以及Linux系统常见的C语言集成开发环境。

第6章Linux系统移植介绍了在嵌入式硬件上安装Linux操作系统的过程，分为内核引导程序Bootloader、Linux内核、文件系统等三个部分的移植。

第7章Linux并发程序设计介绍了Linux多进程程序设计、进程之间的通信以及多线程程序设计。

第8章Linux网络编程介绍了Linux套接字，Linux基于TCP的程序以及Linux基于UDP的程序设计。

第9章Linux文件编程介绍了Linux文件的概念，文件的读写操作、文件的加锁访问以及文件的并行访问复用模型等。

第10章Linux设备驱动程序设计介绍了设备驱动模型，总线型的设备驱动程序开发、中断设备驱动程序以及混杂型设备驱动程序开发。

第11章用户界面程序设计介绍了Qt的安装，Qt应用程序基本结构以及Qt的常用类。

本书第4章、第7章、第8章和第9章由张莉莉编写，其余各章由田卫新编写并负责全书统稿。在本书编写过程中，袁军、张富生、鲍灵利、徐昊等提供了帮助，在此表示感谢。

由于编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正！

作者2016年10月